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1、第一章设计任务书大体设计资料1.1.1跨度和桥面宽度1)标准跨径:+10 x=21m (墩中心距离)2)计算跨径:+10 X =(支座中心、距离)3)主梁全长:+10 X =(主梁预制长度)4)桥面净空: 净7m (行车道)+2X1m人行道1.1.2技术标准1)设计荷载标准:公路一n级,人行道和栏杆自重线密度按单侧6kN/m计算,人群荷载3kN/m 22)环境标准:I类环境3)设计安全品级:二级1.1.3主要材料1)混凝土:混凝土简支T梁及横梁采用C40混凝土;桥面铺装上层采用沥青混凝土,基层为的C30混凝土,沥青混凝土重度按23kN/m 3,混凝土重度按25kN/m 3计。2)钢筋:采用R2
2、35钢筋、HRB335钢筋。1.1.4构造形式及截面尺寸fcm厚沥青混凝土613cmC3 0混凝土图1桥梁横断面和主梁纵断面图(单位:cm)如图1所示,全桥共由5片T形梁组成,单片T形梁高为,宽; 桥上的横坡为双向2%,坡度由C30混凝土混凝土桥面铺装控制;设 有5根横梁。第二章主梁的荷载横向散布系数计算主梁荷载横向散布系数的计算2.1.1刚性横梁法计算横向散布系数因为每一片T型梁的截面形式完全一样,所以:门=1/n + a e / 勇 a 2i=1 1式中,n=5, 25 a2 =2X( 2+1.82) m2 = m2ii=1表1 %值计算表梁号I.ni4ni510203计算横向散布系数:按
3、照最不利荷载位置别离布置荷载。布置荷载时,汽车荷载距人行道边 缘距离不小于,人群荷载取3KN/m 2,栏杆及人行道板每延米重取m,人行道板重 以横向散布系数的方式分派到各主梁上。1号梁2号梁图2横向散布系数计算图式(单位:mm)从而能够各梁在不同荷载作用下的散布系数:汽车何载:m =X+m =X +=i汽2汽m =X +=3汽人群何载:m = m =m =X2=1人2人3人人行道板:m =m = m =+=i板2板3板二、梁端剪力横向散布系数计算(杠杆原法) 端部剪力横向散布系数计算图示:图31号梁2号梁3号梁2.1.2杠杆原理法计算梁端剪力横向散布系数图3梁端剪力横向散布系数计算图式(尺寸单
4、位:mm)汽车荷载:m 1汽*二m / 汽二X+二m / 人二0人群荷载:m 1人二m/2人第三章主梁的内力计算永久作用效应3.1.1永久荷载:假定桥面构造各部份重力平均分派给主梁承担,则永久荷载计算结果如下表所示表2钢筋混凝土 T形梁永久荷载计算表构建名构件尺寸(mm)单位长度体积 重度 每米延重QUX1800沥青混凝土(3cm)混凝土垫层2325栏杆及人行道6人行道重力按人行道板横向散布系数分派至各梁的版重为:m 1 =X6 KN/m= KN/m表3各梁的永久荷载值(单位(KN/m)梁号主梁横隔梁1(5)2(4)3栏杆及人人道桥面铺装层总计3.1.2永久作用效应计算可变作用效应3.2.1汽
5、车荷载冲击系数计算:结构的冲击系数R和结构的基频f相关,计算公式为0.4626 x 25 x 103981kg /m = 1178.899kg /mI = X (180-18) X 13 3 + (180-18) X 13 2。122+ 1 X 18X 140 3 +18X 140X 1402 cm 412=8771607 cm4f =兀2 x 20.52Hz = 5.813Hz:3.25x10i0 x0.087716V 1178.899由于 f 14 Hz,那么:R = 0.1767Inf - 0.0157 = 0.295由此可得:1+ R =1+=3.2.2公路-II级均布荷载qKq =X
6、 m=m计算弯矩时:P = 360_180x(20.5-5)+180 Xm =m 50 - 5计算剪力是:P广X 二表5公路-II级车道荷载及其影响线面积计算表项目顶点位置q kP KoM 1/21/2处M 1/41/4处匕21/2处匕支点处每延米人群荷载:q人=3X 1KN/m=3KN/m3.2.3可变作用弯矩效应计算弯矩计算公式:M =G +r),k30+ PKyk),由于只能布置两车道,则车道荷载横向折减系数&为1,荷载横向散布系数沿主梁纵向均匀转变,因此沿主梁的纵向门相同。永久荷载作用分项系数:Y G广1.2汽车荷载作用分项系数::疽1.4表6公路-II级车道荷载产生的弯矩计算表梁号内
7、力门1+ Rq KoP Ky kM1M1/2M1/42M1/2M1/43M1/2M1/4表7人群荷载产生的弯矩计算表梁号内力mq人oM1M1/23M1/42M1/2M1/43M1/2M1/4表8永久作用效应计算表梁号M1/2M1/4V0qoq oqoq .qoq -o1 (5).2 (4)3人群荷载作用分项系数:Y j 1.4 大体组合公式如下:y S =y 工y S +y S+W 工Y S(V = 0.8 )0 ud 0gi gik Q1 Q1kc Qj QjkcP i=1j=2)3.2.4可变作用剪力效应计算在进行可变作用的剪力计算时,应计入横向散布系数门沿主梁纵向桥跨方向 的影响。通常按
8、如下方式处置:先按跨中的门由等代荷载计算跨中剪力效应;再用支点剪力荷载散布系数门/并考虑支点至l/4为直线转变来计算剪力效应。表9弯矩大体组合计算表梁号内力永久荷载1M1/2M1/42M1/2M1/43M1/2M1/4人群荷载汽车荷载弯矩组合值1)跨中截面剪力V的计算公式为:V =门(1 +Q(0 s+ Py )l/2k 0 k k表9公路-II级车道荷载产生的跨中剪力计算表匕/梁号内力门1+ Rq KoP Kyk剪力1七/22七/23七/2表10人群荷载产生的剪力计算表梁号内力mq人0剪应1七2323331/121号梁2)支点处剪力匕的计算2号梁1/41/21/43号梁qA=3KN/m1号梁
9、3号梁q =3KN/m2号梁在汽车荷载作用下,横向散布系数如图4所示,支点处剪力计算如下: 1号梁:V = XX + X 205 X 0.5222-11 x(0.5222 - 0.3334) X o212205 X 1 - x1 x 竺 x(0.5222 - 0.3334) )KN=42 12 242号梁:V = XX + X 205X0.4611+11 x(0.5-0.4611) X 021220.5TX 1 +1 x1 x205x(0.5-0.4611) KN=2 12 243号梁:V0 = XX + X 半x0.4000 + 0.75x(0.6389-0.4)X KN=20.511 20
10、.52X + 0.25 x xx(0.6389 - 0.4)x 一42243在人群荷载作用下,横向散布系数如图5所示,支点处剪力计算如下:1号梁:V = XXX3+X 205x(1.2222-0.6444)x3x11 +X01 人412205 x(1.2222 - 0.6444)x 3 x KN=4122号梁:V =(0.5 x 3.3578x 0.4222 x 3 x + 205 x 0.4222 x 0.5 x 3 +1 x 3.3578 x 0.422202 人22X3X) KN=3号梁:V =(XXXX 205 XX3X 11 X 205 X03 人4124X3X ) KN=123)剪
11、力效应大体组合大体组合公式为:y S =y 2Ly S +y S +W 8y S0 ud 0 Gi GikQ1k qik c Qj Qjkl i=1j=2)各分项系数和弯矩大体组合相同。表11剪力效应节本组合表(单位:KN)梁号内力永久荷载人群汽车荷载基本组合值1匕匕202匕匕203匕匕20第四章 主梁截面设计、配筋及验算主梁受力钢筋配置由弯矩大体组合计算表9能够明白,1号梁M广.m最大,因此按1号梁的 弯矩进行配筋计算。设钢筋净保护层厚度为30mm,钢筋重心至底边距离为气二180mm,则主梁的 有效截面高度为: 二h- a =1400-180=1220mm。下面判别主梁为第一类T形截面或第二类丁形截面:若知足Y M f bf h匕, 0 d cd f f 2则受压区全数位于翼缘内,为第一类T形截面,不然位于腹板内,为第二类T形截面。式中,Y 0为桥跨结构重要性系数,取为;fd为混凝土轴心抗压强度设计值。本例为C40混凝土,故f尸 bf为T形截面受压区翼缘有效宽度,取下列三者中的最小值,(1) 按计算跨度 I。考虑:bf。0 /3=2050/3=